Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
 
Senin, 05 Desember 2011

Elektroforesis

0 komentar
Elektroforesis adalah teknik pemisahan komponen atau molekul bermuatan berdasarkan perbedaan tingkat migrasinya. Prinsip kerja dari elektroforesis adalah adanya pergerakan komponen bermuatan positif (+) pada kutub negatif  (-) serta komponen bermuatan negatif (-) pada kutub positif (+). Pegerakan yang terjadi disebut "elektrokinetik". Hasil yang didapatkan dari elektroforesis adalaha elektroforegram yang memberikan informasi mengenai seberapa cepat perpindahan komponen (tm) atau biasa disebut kecepatan migrasi. Besaran yang digunakan sama dengan pada proses kromatografi.
Skema Elektroforesis
Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa komponen yang bermuatan positif akan bergerak searah dengan medan listrik menuju kutub negatif. Apabila dalam campuran terdapat dua jenis komponen, yakni (1) komponen negatif (-), dan (2) komponen netral (N), maka komponen negatif akan bergerak menuju kutub positif (+) sedangkan komponen netral (N) akan tetap diam. Skema alat elektroforesis secara sederhana dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Pada gambar tersebut dapat dilihat komponen yang bermuatan positif akan mengalir ke arah kutub negatif, sedangkan komponen bermuatan negatif akan mengalir ke arah kutub positif.
Rangkaian Alat Elektroforesis
Berdasarkan bentuk alat, elektroforesis dibagi menjadi dua:
  1. Elektroforesis Planar
  2. Elektroforesis Kolom
Pemisahan pada elektroforesis, selain disebabkan oleh fenomena elektrokinetik, juga dapat disebabkan karena adanya filtrasi, yakni interaksi dengan fasa diam. Pemisahan yang disebabkan karena interaksi tersebut tidak disebut elektroforesis, melainkan "elektrokromatografi". Arus yang digunakan pada elektroforesis adalah arus DC dengan nilai tegangan kurang dari 1000 volt. Apabila digunakan lebih dari 1000 volt maka akan terjadi efek pemanasan pada media gel. Efek pemanasan tersebut disebut "efek Joule" yang disebabkan karena adanya tumbukan partikel elektron. Efek pemanasan dapat dihilangkan dengan dua cara, yakni:
  1. Pendinginan
  2. Efek Konveksi. Efek konveksi adalah suatu cara untuk membebaskan panas dengan mengganti bentuk planar menjadi bentuk kolom atau kapiler. Kapiler yang digunakan dibuat dari silika yang bermuatan netral atau negatif. Bagian luar kapiler dilapisi dengan polimer agar bersifat lentur.

Electro Osmotic Flow (EOF)
Jika kapiler pada elektroforesis diberi tegangan, maka akan terjadi perpindahan muatan ke arah kutub negatif (-). Perpindahan yang terjadi disebut "electroosmotic flow (EOF)". Pergerakan elektrolit yang tidak dipengaruhi oleh EOF disebut "elektroforetik". Prinsip kerja EOF dapat dilihat pada gambar berikut.
Skema Electroosmotic Flow (EOF)

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa terjadi pemisahan anatara muatan positif dengan muatan negatif akibat adanya lapis rangkap listrik. Lapis rangkap listrik terjadi akibat pemberian tegangan yang sangat tinggi pada dinding pipa kapiler. Sebelum diberi tegangan, permukaan kapiler akan bermuatan netral, setelah diberi tegangan, maka ion negatif akan menempel pada permukaan sebagai lapis pertama. Ion positif akan mengikuti ion negatif membentuk lapisan pada permukaan, dalam hal ini ion positif akan membentuk lapisan kedua. Sistem ini disebut lapis rangkap listrik.

Kecepatan migrasi elektroforesis dipengaruhi oleh ukuran, bentuk, serta muatan dari masing-masing komponen. Kecepatan migrasi yang tinggi akan terjadi jika komponen memiliki muatan tinggi dan ukuran rendah, dengan kata lain memiliki densitas muatan yang tinggi. Densitas muatan sendiri adalah perbandingan anatara muatan dengan ukuran yang dimiliki oleh suatu komponen.

Contoh Aplikasi Elektroforesis
  1. Pemisahan ion Li+ dan Na+
    Kedua kation ini, Li+ dan Na+ sama-sama memiliki muatan +1, namun memiliki ukuran berbeda. Ion Li+ memiliki ukuran yang lebih kecil dari Na+. Ion Li+ akan lebih tersolvasi dengan air sehingga akan mengikat banyak molekul air. Akibatnya mobilitas Li+ akan menjadi kecil dan ion Na+ akan lebih dahulu keluar dari kapiler.
  2. Pemisahan NO2- dan NO3- menggunakan EOF
    HNO3 merupakan asam kuat, dalam air akan terurai sempurna menjadi H+ dan NO3-, sedangkan HNO2 merupakan asam lemah, dalam air akan terdisosiasi sebagian. Pada pH 7, HNO2 akan terdisosiasi sebagian, menyisakan spesi HNO2. Hal ini tidak baik untuk pemisahan karena tidak semua HNO2 berada dalam spesi NO2-. Untuk melakukan pemisahan dengan baik, kita harus menggunakan pH yang tinggi sehingga kedua spesi tersebut dapat berada dalam bentuk anionnya. Namun ketika pH sudah diatur tinggi, hanya akan terbentuk satu puncak pada elektroforegram. Hal ini disebabkan karena kedua spesi akan menuju pada kutub yang sama. Pemisahan dapat tetap dilakukan dengan baik asalkan muatan detektor diatur menjadi positif dan muatan injektor diatur menjadi negatif.

    Sistem yang berdasarkan pada skema (a) hanya akan menghasilkan satu puncak, artinya pemisahan tidak berlangsung dengan baik. Pada skema (b) akan muncul dua puncak, artinya pemisahan NO3- dan NO2- terjadi dengan baik. Hal ini disebabkan karena nilai mobilitas elektroforetik (μep) NO3- lebih kecil dibanding μep NO2-, akibatnya mobilitas total (μt) NO2- menjadi lebih besar dari μt NO3-. Hal ini akan berakibat NO2- akan keluar terlebih dahulu dibanding NO3-.
           

Leave a Reply

 
Majalah Kimia © 2011 DheTemplate.com & Main Blogger. Supported by Makeityourring Diamond Engagement Rings

You can add link or short description here